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1、中北大学课 程 设 计 说 明 书学生姓名： 孙江 学 号： 0702014625 学 院： 机械工程与自动化学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 题 目： 机械制造工艺学课程设计 操纵手柄零件的工艺规程及夹具设计 指导教师： 职称: 讲 师 职称: 教 授 2011年1月14日目 录机械制造工艺课程设计任务书 .3 一、序 言 .4二、零件分析 .4 2.1零件的生产纲领及生产类型 42.2 零件的作用 . 42.3 零件的加工工艺分析4三、铸造工艺方案设计.53.1确定毛坯的成形方法53.2确定铸造工艺方案53.3确定工艺参数5四、机械加工工艺规程设计6 4.1基面的选择 6 4.2确定
2、机械加工余量及工序尺寸74.3确定切削用量及基本工时11五、总结27参考文献28 中北大学课程设计任务书 2010/2011 学年第 1 学期学 院： 机械工程与自动化学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 学 号： 0702014625 课程设计题目： 机械制造工艺学课程设计 操纵手柄零件的工艺规程及夹具设计 起 迄 日 期： 2010年1月4日2010年1月14日 课程设计地点： 中北大学 指 导 教 师： 系 主 任： 下达任务书日期: 2010 年1月 4日课 程 设 计 任 务 书1设计目的：（1）培养学生运用机械制造工艺学及有关课程(工程材料与热处理；机械设计、互
3、换性与技术测量、金属切削机床、金属切削原理与刀具等)的知识，结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。 （2）能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。（3）培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。（4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。2设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：本次设计要求编制一个中等复杂程度零件（不少于10道工序，见附图）的机械加工工艺规程，并设计其中一道工序的专用夹具，绘制相关图
4、纸，撰写设计说明书。必须以负责的态度对待自己所作的技术决定、数据和计算结果。注意理论与实践的结合，以期使整个设计在技术上是先进的，在经济上是合理的，在生产上是可行的。 具体内容如下： （1）根据零件图，确定生产类型（一般为中批或大批生产），对零件进行工艺分析。 （2）选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图。 （3）拟订零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备（刀具、夹具、量具、辅具），确定各工序切削用量及工序尺寸，计算某一代表工序的工时定额。 （4）填写工艺文件：工艺过程卡片、工序卡片。 （5）设计指定工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图12张。 （6）撰写设计说明书。3设计工作任
5、务及工作量的要求包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等：1制定零件在中批生产条件下的机械加工工艺规程，画零件图，毛坯图，填写工艺过程卡、工序卡。2专用夹具设计。设计某道工序的专用夹具。3撰写课程设计说明书一份（A4纸）。 4主要参考文献：1崇凯.机械制造技术基础课程设计指南.北京.化学工业出版社，2006.122张龙勋. 机械制造工艺学课程设计指导书及习题.北京:机械工业出版社，2006.13孟少农，机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社，1991.94艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册.北京:机械工业出版社5李益明.机械制造工艺设计简明手册.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版6 赵家奇，机械制
6、造工艺学课程设计指导书2版.北京:机械工业出版社，2000.107 李云，机械制造及设备指导手册. 北京:机械工业出版社，1997.85设计成果形式及要求：提供课程设计说明书一份，要求内容与设计过程相符，且格式要符合规定要求；被加工零件的零件图1张；毛坯图1张；夹具装配图1套；夹具主要零件图（通常为夹具体）1张；机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡1套。6工作计划及进度：2011年1月4日 1月5日 分析研究被加工零件，画零件图； 1月6日 1月8日 工艺设计：选择加工方案、确定工艺路线，画毛坯图，填写工艺卡片；1月9日 1月12日 夹具设计，画夹具装配图及夹具主要零件图；1月13日 编写课程设
7、计说明书1月14日 答辩系主任审查意见： 签字： 年 月 日1 序 言 设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及全部专业课之后进行的。这是我们对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是我们在走进社会工作岗位前的一次理论联系实际的训练。因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。 本设计的内容是制订操纵手柄加工工艺规程。详细讨论操纵手柄从毛坯到成品的机械加工工艺过程，分析总结操纵手柄的结构特点、主要加工表面，并制定相应的机械加工工艺规程；针对操纵手柄零件的主要技术要
8、求，设计钻孔用的钻床夹具。本着力求与生产实际相结合的指导思想，本次毕业设计达到了综合运用基本理论知识，解决实际生产问题的目的。由于个人能力所限、实践经验少、资料缺乏，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。2 零件分析2.1 零件的生产纲领及生产类型生产纲领是企业在计划期内应当生产的产量。在毕业设计题目中，操纵手柄的生产纲领为5000件/年。生。产类型是企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。操纵手柄轮廓尺寸小，属于轻型零件。因此，按生产纲领与生产类型的关系确定，该零件的生产类型属于中批生产。2.2 零件的作用毕业设计题目给定的零件是车床操纵手柄，属于板块类零件，是机床操纵
9、杆上的一个零件，该零件的功用是传递扭矩。工人操纵手柄即可使操纵杆获得不同的转动位置，从而使机床主轴正转、反转或停止转动。2.3 零件的加工工艺分析该零件主要有平面、孔和键槽，是一个形状比较简单的零件。 以工件的上下表面为中心加工孔和槽。钻10H7的孔，钻12H7的孔，铣16mm8mm的槽。 以10 mm的孔为中心加工表面和孔。钻9H7，钻16H7的孔。有以上的分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于主要能够夹具加工另一组表面，并保证它们的精度。3 铸造工艺方案设计3.1 确定毛坯的成形方法操纵手柄是一种常用的传动件，要求具有一定的强度。零件材料采用HT200。由于零
10、件成批生产，轮廓尺寸不大，形状也不复杂，在使用过程中不经常的变动，只起支撑的作用，受到的冲击不是很大，只是在纵向上受到很大的压力。并且该零件年产量为5000件/年，采用铸造生产比较合适，故可采用铸造成形。此外应尽可能选择各种已标准化、系列化的通用刀具、通用量检具及辅助工具加工及检验工件。3.2 确定铸造工艺方案3.2.1 铸造方法的选择根据铸件的尺寸较小，形状比较简单，而且选用灰口铸铁为材料，并且铸件的表面精度要求不很高，结合生产条件（参考金属工艺学课程设计表1-7）选用砂型铸造。3.2.2 造型的选择在砂型铸造中，因铸件制造批量为中批生产（参考金属工艺学课程设计表1-8），故选用手工分模造型
11、。3.2.3 分型面的选择选择分型面时要尽可能消除由它带来的不利影响，本零件选择最大的截面作为分型面。这样有利于铸件的取出。3.3 确定铸造工艺参数3.3.1加工余量的确定按手工砂型铸造，灰铸铁查金属工艺学课程设计表1-11，查得加工余量等级为，转查表1-12，零件高度100mm，尺寸公差为13级，加工余量等级为H，得上下表面加工余量为2mm，实际调整取2mm。3.3.2拔模斜度的确定零件总体长度小于200mm（包括加工余量值在内），采用分模造型后铸件的厚度很小，靠松动模样完全可以起模，故可以不考虑拔模斜度。3.3.3收缩率的确定通常，灰铸铁的收缩率为0.7%1% ，在本设计中铸件取1% 的收
12、缩率3.3.4不铸孔的确定为简化铸件外形，减少型芯数量，直径小于25mm的孔均不铸出，而采用机械加工形成。3.3.5铸造圆角的确定为防止产生铸造应力集中，铸件各表面相交处和尖角处，以R = 3mm5mm圆滑过渡。4 机械加工工艺规程设计4.1 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工过程中会问题百出，甚至造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。4.1.1 粗基准的选择 对于一般的轴类零件而言，以外表面作为粗基准是合理的。但本对于零件来说24 mm作为粗基准，则可造成钻孔的垂直度和轴的平行度不能保证。对轴类零件应以相关的表面作为粗基准，现选取零件的上下表面互为基准，再利用三爪卡盘卡住车24 mm。利用内孔12 mm及键槽定位进行钻10mm，在10 mm中以长心轴及零件的下表面进行自由定位，
